梦到自己被别人打死了:电磁阀的工作原理及故障排除

 电磁阀
　　电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器；并不限于液压或气动，用于控制液压流动方向，工厂的机械装置一般都由液压钢控制，所以就会用到电磁阀。
工作原理
　　电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油刚的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。  　　上图为2YDFW-10电磁阀结构示意图，这是一种插装式两位三通阀。主要由外壳、阀体、阀芯、阀座、压盖、衔铁、线圈和电插针等组成。
　　工作原理为：当线圈不通电时，在弹簧力的作用下，阀芯与阀体上的密封面密封，切断供应口和控制口之间的通道，同时控制口与排泄口接通。当线圈通电时，在电磁力的作用下，衔铁带动阀芯克服弹簧力和摩擦力，使阀芯与阀座密封，从而切断控制口与排泄口之间的通道，并接通供应口和控制口之间的通道。
　　当给线圈施加的电压为脉宽调制信号时，阀芯在弹簧力与电磁力等的共同作用下快速开关运动，并根据给定的占空比来调节开启的时间,由此对进入或流出控制腔的液体流量进行控制，从而达到对控制腔内的压力控制。电磁阀的最高工作频率取决于电磁阀的响应时间，响应时间包括电磁阀的吸合时间和释放时间。 
分类
　　直动式电磁阀：
　　原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。
　　特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
　　分布直动式电磁阀：
　　原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。
　　特点： 在零压差或真空、高压时亦能可*动作，但功率较大，要求必须水平安装。
　　先导式电磁阀：
　　原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。
　　特点： 流体压力范围上限较高，可任意安装（需定制）但必须满足流体压差条件。
选择使用时需要注意的特性
　　一、安全性：
　　1、腐蚀性介质：宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢；对于强腐蚀的介质必须选用隔离膜片式。例CD-F. Z3CF。中性介质，也宜选用铜合金为阀壳材料的电磁阀，否则，阀壳中常有锈屑脱落，尤其是动作不频繁的场合。氨用阀则不能采用铜材。
　　2、爆炸性环境：必须选用相应防爆等级产品，露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘品种。
　　3、电磁阀公称压力应超过管内最高工作压力。
　　二、适用性：
　　1.介质特性
　　1.1质气，液态或混合状态分别选用不同品种的电磁阀，例ZQDF用于空气，ZQDF—Y用于液体， ZQDF—2（或-3）用于蒸汽，否则易引起误动作。ZDF系列多功能电磁阀则可通通于气.液体。最好订时告明介质状态，安装用户就不必再调式。
　　1.2介质温度不同规格产品，否则线圈会烧掉，密封件老化，严重影响寿命命。
　　1.3介质粘度，通常在50cSt以下。若超过此值，通径大于15mm用ZDF系列多功能电磁阀作特殊订货。通径小于15mm订高粘度电磁阀。
　　1.4介质清洁度不高时都应在电磁阀前配装反冲过滤阀，压力低时尚可选用直动膜片式电磁阀作例如CD—P。
　　1.5介质若是定向流通，且不允许倒流ZDF—N和ZQDF—N单需用双向流通，请作特殊要求提出。
　　1.6介质温度应选在电磁阀允许范围之内。
　　2.管道参数
　　2.1根据介质流向要求及管道连接方式选择阀门通口及型号。例如，用于一条管道向两条管道切换的，小通径的选CA5和Z3F，中等或大通径请选ZDF—Z1/2。又如控制两条管道汇流的，请选ZDF—Z2/1等。
　　2.2根据流量和阀门Kv值选定公称通径，也可选同管道内径。请注意有的厂家未标有Kv值，往往阀孔尺寸小于接口管径，切不可贪图价低而误事。
　　2.3工作压差
　　最低工作压差在0.04Mpa以上是可选用间接先导式；最低工作压差接近或小于零的必须选用直动式或分步直接式。
　　3.环境条件
　　3.1环境的最高和最低温度应选在允许范围之内，如有超差需作特殊订货提出。
　　3.2环境中相对湿度高及有水滴雨淋等场合，应选防水电磁阀
　　3.3环境中经常有振动，颠簸和冲击等场合应选特殊品种，例如船用电磁阀。
　　3.4在有腐蚀性或爆炸性环境中的使用应优先根据安全性要求选用耐发蚀
　　3.5环境空间若受限制，请选用多功能电磁阀，因其省去了旁路及三只手动阀且便于在线维修。
　　4.电源条件
　　4. 1根据供电电源种类，分别选用交流和直流电磁阀。一般来说交流电源取用方便。
　　4.2电压规格用尽量优先选用AC220V.DC24V。
　　4.3电源电压波动通常交流选用+%10%.-15%，直流允许±%10左右，如若超差，须采取稳压措施或提出特殊订货要求。
　　4.4应根据电源容量选择额定电流和消耗功率。须注意交流起动时VA值较高，在容量不足时应优先选用间接导式电磁阀。
　　5.控制精度
　　5.1普通电磁阀只有开、关两个位置，在控制精度要求高和参数要求平稳时请选用多位电磁阀；Z3CF三位常开电磁阀，具有微启，全开和关闭三种流量；
　　ZDF－Z1/1组合多功能电磁阀具有全开、大开、小开、全开四种流量。
　　5.2动作时间：指电信号接通或切断至主阀动作完成时间，只有本公司专利产品多功能电磁阀可对开启和关闭时间分别调节，不仅可满足控制精度要求，还可防止水锤破坏。
　　5.3泄漏量
　　样本上给出的泄漏量数值为常用经济等级，若嫌偏高，请作特殊订货。
　　三、可靠性：
　　1、工作寿命，此项不列入出厂试验项目，属于型式试验项目。为确保质量应选正规厂家的名牌产品。
　　2、工作制式：分长期工作制，反复短时工作制和短时工作制三种。本公司常规产品均为长期工作制，即线圈允许长期通电工作。对于长时间阀门开通只有短时关闭的情况，则宜选用常开电磁阀。用在短时工作制而批量又很大时，可作特殊订货以降低功耗。
　　3、工作频率：动作频率要求高时，结构应优选直动式电磁阀，电源听优选交流。
　　4、动作可靠性
　　严格地来说此项试验尚未正式列入我国电磁阀专业标准，为确保质量应选正规厂家的名牌产品。有些场合动作次数并不多，但对可靠性要求却很高，如消防、紧急保护等，切不可掉以轻心。特别重要的，还应采取两只连用双保险。
　　四、经济性：
　　它选用的尺度之一，但必须是在安全、适用、可靠的基础上的 经济。
　　经济性不单是产品的售价，更要优先考虑其功能和质量以及安装维修及其它附件所需用费用。
　　更重要的是，一只电磁阀在整个自控系统中在整个自控系统中乃至生产线中所占成本微乎其微，如果贪图小便宜而错选早造成损害群是巨大的。
　　安装注意事项如下：
　　1、安装时应注意阀体上箭头应与介质流向一致。不可装在有直接滴水或溅水的地方。电磁阀应垂直向上安装。
　　2、电磁阀应保证在电源电压为额定电压的15%-10%波动范围内正常工作。
　　3、电磁阀安装后，管道中不得有反向压差。并需通电数次，使之适温后方可正式投入使用。
　　4、电磁阀安装前应彻底清洗管道。通入的介质应无杂质。阀前装过滤器。
　　5、当电磁阀发生故障或清洗时，为保证系统继续运行，应安装旁路装置。
故障与排除
　　一、电磁阀通电后不工作
　　检查电源接线是否不良→重新接线和接插件的连接
　　检查电源电压是否在±工作范围-→调致正常位置范围
　　线圈是否脱焊→重新焊接
　　线圈短路→更换线圈
　　工作压差是否不合适→调整压差→或更换相称的电磁阀
　　流体温度过高→更换相称的电磁阀
　　有杂质使电磁阀的主阀芯和动铁芯卡死→进行清洗,如有密封损坏应更换密封并安装过滤器
　　液体粘度太大，频率太高和寿命已到→更换产品
　　二、电磁阀不能关闭
　　主阀芯或铁动芯的密封件已损坏→更换密封件
　　流体温度、粘度是否过高→更换对口的电磁阀
　　有杂质进入电磁阀产阀芯或动铁芯→进行清洗
　　弹簧寿命已到或变形→更换
　　节流孔平衡孔堵塞→及时清洗
　　工作频率太高或寿命已到→改选产品或更新产品
　　三、其它情况
　　内泄漏→检查密封件是否损坏,弹簧是否装配不良
　　外泄漏→连接处松动或密封件已坏→紧螺丝或更换密封件
　　通电时有噪声→头子上坚固件松动，拧紧。电压波动不在允许范围内，调整好电压。铁芯吸合面杂质或不平，及时清洗或更换。 

电磁阀的工作原理:

电磁阀是利用电磁铁推动阀芯来控制压缩空气方向,从而控制气动执行器开关方向的。

其优点是操作简单，容易实现远程控制。

电磁换向阀根据不同要求可实现二位三通，二位五通等。

操纵电磁阀用的电磁铁分为交、直流两种：

（1）交流电磁铁的电压一般为220伏。其特点是启动力较大，换向时间短，价廉。但当阀芯卡住或吸力不够而使铁芯吸不上时，电磁铁容易因电流过大而烧坏，故工作可靠性较差，动作时有冲击，寿命较低。

（2）直流电磁铁电压一般为24伏。其优点是工作可靠，不会因阀芯卡住而烧坏，寿命长，体积小，但启动力较交流电磁铁小，而且在无直流电源时，需整流设备。

为了提高电磁换向阀的工作可靠性和寿命，近年来，国内外正日益广泛地采用湿电磁铁，这种电磁铁与滑阀推杆间无须密封，消除了O形密封圈处的摩擦力，它的电磁线圈外面直接用工程塑料封固，不另作金属外壳，这样既保证了绝缘，又利于散热，所以工作可靠，冲击小，寿命长。

电磁阀结构：

电磁阀包括（线圈、磁铁、顶杆）。

当线圈接通电流，便产生了磁性，跟磁铁相互吸引，磁铁就会拉动顶杆。关闭电源，磁铁和顶杆就复位了，这样电磁阀就完成了作功过程。这就是电磁阀的工作原理。

电磁阀一般用于液压系统，来关闭和开通油路。

实际上，根据流过介质的温度，压力等情况，比如管道有压力和自流状态无压力。电磁阀的工作原理是不同的。
比如在自流状态下需要零压启动的，就是通电后，线圈整个把闸体吸起来。

而有压力状态的电磁阀，则是线圈通电后吸出插在闸体上的一个销子，用流体自身的压力把闸体顶起来。

这两种方式的不同之处是，自流状态的电磁阀，因为线圈要吸起整个闸体，所以体积较大而带压状态的电磁阀，只需要吸起销子，所以体积可以做的比较小。

电磁阀分类

　　追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外的电磁阀从原理上分为三大类(即：直动式、分步童先导式)，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类(直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构)。
　　直动式电磁阀：
　　原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。
　　特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
　　分布直动式电磁阀：
　　原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。
　　特点： 在零压差或真空、高压时亦能可*动作，但功率较大，要求必须水平安装。
　　先导式电磁阀：
　　原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。
　　特点： 流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件。

电磁阀的常见故障及排除：

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一、电磁阀通电后不工作
1、检查电源接线是否不良→重新接线和接插件的连接
2、检查电源电压是否在±工作范围-→调致正常位置范围
3、线圈是否脱焊→重新焊接
4、线圈短路→更换线圈
5、工作压差是否不合适→调整压差→或更换相称的电磁阀
6、流体温度过高→更换相称的电磁阀
7、有杂质使电磁阀的主阀芯和动铁芯卡死→进行清洗,如有密封损坏应更换密封并安装过滤器
8、液体粘度太大,频率太高和寿命已到→更换产品
二、电磁阀不能关闭
1、主阀芯或铁动芯的密封件已损坏→更换密封件
2、流体温度、粘度是否过高→更换对口的电磁阀
3、有杂质进入电磁阀产阀芯或动铁芯→进行清洗
4、弹簧寿命已到或变形→更换
5、节流孔平衡孔堵塞→及时清洗
6、工作频率太高或寿命已到→改选产品或更新产品
三、其它情况
1、内泄漏→检查密封件是否损坏,弹簧是否装配不良
2、外泄漏→连接处松动或密封件已坏→紧螺丝或更换密封件
3、通电时有噪声→头子上坚固件松动,拧紧。
4、电压波动不在允许范围内，调整好电压。铁芯吸合面杂质或不平，及时清洗或更换。
电磁阀选型要领
电磁阀选型首先应该依次遵循安全性，可靠性，适用性，经济性四大原则，其次是根据几个方面的现场工况：压力参数、电气参数、动作方式、特殊要求进行选择)。